JPH01217216A - 特性差補正用校正器 - Google Patents
特性差補正用校正器Info
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- JPH01217216A JPH01217216A JP4338488A JP4338488A JPH01217216A JP H01217216 A JPH01217216 A JP H01217216A JP 4338488 A JP4338488 A JP 4338488A JP 4338488 A JP4338488 A JP 4338488A JP H01217216 A JPH01217216 A JP H01217216A
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- Japan
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- microphones
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、騒音制御、建築音響、音響機器等の計測で
使用される音響強度計測装置に使われるマイクロホンの
特性を補正する校正器に関するものである。
使用される音響強度計測装置に使われるマイクロホンの
特性を補正する校正器に関するものである。
従来の技術
時間平均の音響強度Ｉは、例えば［音響インテンシテイ
法による騒音源の同定」（日本音響学会説３９巻１０号
１９８３年）に開示されるごとく Ｉ ＝ ｐ（ｔ）ｕ（Ｌ） （１）で
表わされる。ここで１） （ｔ ）は音圧、ｕ（ｔ）は
注目する方向の粒子速度である。現在のところ粒子速度
を精度良く直接測定できる変換器かないために＠３図に
示すように計測しようとする方向にマイクロホン６ａ、
６ｂを２つ並べて、それらの音圧信号１］１（Ｌ）＋１
１２（Ｌ）からとして近１ａ、的に求められる値を用い
ている。
法による騒音源の同定」（日本音響学会説３９巻１０号
１９８３年）に開示されるごとく Ｉ ＝ ｐ（ｔ）ｕ（Ｌ） （１）で
表わされる。ここで１） （ｔ ）は音圧、ｕ（ｔ）は
注目する方向の粒子速度である。現在のところ粒子速度
を精度良く直接測定できる変換器かないために＠３図に
示すように計測しようとする方向にマイクロホン６ａ、
６ｂを２つ並べて、それらの音圧信号１］１（Ｌ）＋１
１２（Ｌ）からとして近１ａ、的に求められる値を用い
ている。
ここでρは空気の密度である。音圧は２つのマイクロホ
ン出力の平均値をとり、 で近１す、される。（２）、（３）式を（１）式に代入
することにより、時間平均の音響強度が求められる。
ン出力の平均値をとり、 で近１す、される。（２）、（３）式を（１）式に代入
することにより、時間平均の音響強度が求められる。
ここで、（２）、（３）式が示すように、２つのマイク
ロホンの特性を含めた２チャンネル間の特性が同一で、
しかも絶対感度が等しくないと（２）、（３）式に誤差
が含まれる。例えば第３図のマイクロホンの軸方向に平
面波が到来する時の、マイクロホンを含めた２チヤンネ
ルの測定系の位相差を△θとし、振幅感度を同一とした
時の測定誤差は、 で与えられる。ここでＩｅは誤差を含んだ音響強度、■
は真の音響強度、ｆは平面波の周波数、Ｃは音速である
。−例をあげると、△ｒ＝０．０５ｍ、△θ＝１°、
ｆ＝５０Ｉ−１ｚのときＩ ｅ／ Ｉ ＝０．６３とな
り、４ｄＢの測定誤差となる。このように２チャンネル
間の特性差、特に位相差を補正することは音響強度の測
定精度を高める上で非常に重要である。
ロホンの特性を含めた２チャンネル間の特性が同一で、
しかも絶対感度が等しくないと（２）、（３）式に誤差
が含まれる。例えば第３図のマイクロホンの軸方向に平
面波が到来する時の、マイクロホンを含めた２チヤンネ
ルの測定系の位相差を△θとし、振幅感度を同一とした
時の測定誤差は、 で与えられる。ここでＩｅは誤差を含んだ音響強度、■
は真の音響強度、ｆは平面波の周波数、Ｃは音速である
。−例をあげると、△ｒ＝０．０５ｍ、△θ＝１°、
ｆ＝５０Ｉ−１ｚのときＩ ｅ／ Ｉ ＝０．６３とな
り、４ｄＢの測定誤差となる。このように２チャンネル
間の特性差、特に位相差を補正することは音響強度の測
定精度を高める上で非常に重要である。
この問題に関する従来の解決方法は、特性のそろった２
つのマイクロホンを使用することが一般的であった。電
気回路は、特性の管理が比較的容易であるが、機械的構
造を含むマイクロホンでは、特性の管理が難しく、チャ
ンネル間の特性差はほぼマイクロホンの特性差によって
決められるからである。しかしながら、特性のそろった
２つのマイクロホンを選択することは生産効率を阻害す
るばかりでなく、長期間使用している間にマイクロホン
の特性が変化することも十分考えられる。
つのマイクロホンを使用することが一般的であった。電
気回路は、特性の管理が比較的容易であるが、機械的構
造を含むマイクロホンでは、特性の管理が難しく、チャ
ンネル間の特性差はほぼマイクロホンの特性差によって
決められるからである。しかしながら、特性のそろった
２つのマイクロホンを選択することは生産効率を阻害す
るばかりでなく、長期間使用している間にマイクロホン
の特性が変化することも十分考えられる。
これらの問題を解決する方法として、第４図および第５
図に示すようなマイクロホン間の特性差を測定するため
の校正器が用いられる。
図に示すようなマイクロホン間の特性差を測定するため
の校正器が用いられる。
第４図は、校正しようとする２つのマイクロホンの特性
差を直接測定する方法である。
差を直接測定する方法である。
１は校正器、２は校正器内部の小空間、３は小空間に校
正用音圧を発生させるためのスピーカ、４はスピーカに
校正用信号を供給する信号発生器、５はその増幅器であ
る。６ａ。
正用音圧を発生させるためのスピーカ、４はスピーカに
校正用信号を供給する信号発生器、５はその増幅器であ
る。６ａ。
６１）は校正される２つのマイクロホン、７はそれらの
特性差を計測する装置である。２つのマイクロホン６ａ
、６ｂは小空間内においてスピーカに対して互いに対称
な位置にあるため、同じ音圧を受ける。マイクロホンが
ちの２つの信号を特性差計測装置７に加えれば、２つの
マイクロホンの特性差を測定できる。
特性差を計測する装置である。２つのマイクロホン６ａ
、６ｂは小空間内においてスピーカに対して互いに対称
な位置にあるため、同じ音圧を受ける。マイクロホンが
ちの２つの信号を特性差計測装置７に加えれば、２つの
マイクロホンの特性差を測定できる。
それを音響強度計測装置に供給することにより、音響強
度の計測精度を高めることができる。
度の計測精度を高めることができる。
第５図は、校正しようとするマイクロホンを１個ずつ校
正器に挿入することによって、間接的にマイクロホン間
の特性差を測定する方法であり、図中、第４図と同一部
分には同一番号を付している。図において、まず、マイ
クロホン６ａを小空間内に挿入し、スピーカへの入力信
号との振幅比Ａ１および位相差△θ１を測定する。次に
、マイクロホン６ｂを小空間内において６ａと同し位置
に挿入してスピーカの入力信号との振幅比Ａ１および位
相差△θ２を測定する。
正器に挿入することによって、間接的にマイクロホン間
の特性差を測定する方法であり、図中、第４図と同一部
分には同一番号を付している。図において、まず、マイ
クロホン６ａを小空間内に挿入し、スピーカへの入力信
号との振幅比Ａ１および位相差△θ１を測定する。次に
、マイクロホン６ｂを小空間内において６ａと同し位置
に挿入してスピーカの入力信号との振幅比Ａ１および位
相差△θ２を測定する。
これらが得られれば、マイクロホン６ａと６ｂとの振幅
比および位相差はそれぞれＡ２／Ａ１および（θ２−θ
１）として与えられる。これらの特性差を音響強度計測
装置に供給することにより、測定精度を高めることがで
トる。
比および位相差はそれぞれＡ２／Ａ１および（θ２−θ
１）として与えられる。これらの特性差を音響強度計測
装置に供給することにより、測定精度を高めることがで
トる。
介杏１か解決しようとする課題
しかしなから、ｌＢ３図および第４図の校正器の問題前
は小空間内部においてマイクロホンの受音面にもける音
圧が周波数によって大きく変化することである。
は小空間内部においてマイクロホンの受音面にもける音
圧が周波数によって大きく変化することである。
第６図は、その−例を示したものである。
横軸は周波数、縦軸は相対音圧（ｃｌＢ）である。
５ｋｌ（ｚ付近にピークかあり、９ｋＨｚに深い谷か見
られる。音圧の谷の周波数においてはマイクロホンへ十
分な音圧が供給されず、特性差を十分な精度で測定でき
ないことになる。
られる。音圧の谷の周波数においてはマイクロホンへ十
分な音圧が供給されず、特性差を十分な精度で測定でき
ないことになる。
課題を解決するための手段
ところで、第６図において深い谷が見られる理由は、小
空間内にあっては高周波数領域において音響的な共振が
生じ、特定の周波数においてマイクロホンの受音部にお
ける音圧か低下するためであることが種々の検討の結果
わかった。
空間内にあっては高周波数領域において音響的な共振が
生じ、特定の周波数においてマイクロホンの受音部にお
ける音圧か低下するためであることが種々の検討の結果
わかった。
本発明はこの問題を解決し、校正器内部の小空間におけ
る周波数に対する音圧の変化を少なくした校正器を提供
しようとするものである。すなわち、本発明の第１発明
は１個毎のマイクロホンをそれぞれ挿入、または２個の
マイクロホンを同時に挿入する小空間と、その小空間に
校正用信号音場を発生するスピーカとを有するマイクロ
ホン特性差補正用校正器において、その小空間に連通さ
せて小空間の共振周波数よりも高い共振周波数を有する
高域補償用の二次的小空間を形成したものである。また
、第２発明は前記第１発明のものの２つの小空間を結ぶ
音響路に音響的制動材を設け、第１の発明の効果をさら
に改善したものである。
る周波数に対する音圧の変化を少なくした校正器を提供
しようとするものである。すなわち、本発明の第１発明
は１個毎のマイクロホンをそれぞれ挿入、または２個の
マイクロホンを同時に挿入する小空間と、その小空間に
校正用信号音場を発生するスピーカとを有するマイクロ
ホン特性差補正用校正器において、その小空間に連通さ
せて小空間の共振周波数よりも高い共振周波数を有する
高域補償用の二次的小空間を形成したものである。また
、第２発明は前記第１発明のものの２つの小空間を結ぶ
音響路に音響的制動材を設け、第１の発明の効果をさら
に改善したものである。
制服
以下、本発明の音響系を電気回路で等価的に表わし、そ
の作用を説明する。
の作用を説明する。
まず、従来技術に関する第４図または第５図に示す校正
器の等価電気回路を第７図に示す。校正器に補正回路の
ない場合の高域における共振は、第７図に示すように１
−０１ ＣＯＩおよびＬ 、、Ｃ、によって決められる
。ここでインダクタンスし、はスピーカの振動質量に対
応し、キャパシタンスＣ０，はスピーカの振動系のハネ
定数に対応する。また、インダクタンスＬ１およびキャ
パシタンスＣ１は小空間の質量とハネ定数に対応する。
器の等価電気回路を第７図に示す。校正器に補正回路の
ない場合の高域における共振は、第７図に示すように１
−０１ ＣＯＩおよびＬ 、、Ｃ、によって決められる
。ここでインダクタンスし、はスピーカの振動質量に対
応し、キャパシタンスＣ０，はスピーカの振動系のハネ
定数に対応する。また、インダクタンスＬ１およびキャ
パシタンスＣ１は小空間の質量とハネ定数に対応する。
Ｅ、はスピーカの駆動力に対応する起電力である。この
とき、キャパシタンスＣＩの両端に発生する電圧Ｅ。
とき、キャパシタンスＣＩの両端に発生する電圧Ｅ。
は小空間内の音圧に対応するものである。電圧Ｅ１は共
振周波数 以上で急激に低下する。すなわち、容量Ｃ１によるイン
ピーダンスかインダクタンス（Ｌ。
振周波数 以上で急激に低下する。すなわち、容量Ｃ１によるイン
ピーダンスかインダクタンス（Ｌ。
十Ｌ１）によるインピーダンスよりも小さくなるためで
ある。そこで、第８図に示すようにＣＩのインピーダン
スの低下を防ぐ目的でそれと１Ｅ列に新たな共振系り、
、Ｃ，を設ける。
ある。そこで、第８図に示すようにＣＩのインピーダン
スの低下を防ぐ目的でそれと１Ｅ列に新たな共振系り、
、Ｃ，を設ける。
この第８図の等価回路によって表わされる校正器が第１
発明であり、等価回路におけるインダクタンスＬ２およ
びキャパシタンスＣ２は校正器の二次的小空間の持つ等
価質量および等価バネ定数に対応する。ここで、Ｃ１と
Ｌ２で決められる共振周波数ｆ ２ ＝ １／２Ｗ、／
「閣］ をｆｌより大きく設定することによりｆ１以」
二の周波数でＣＩの両端のインピーダンスが上昇し、結
果的に、同周波数帯域でＥｌ′がＥｌよりも大きくなる
。即ち、二次的小空間を形成したことにより小空間の音
圧を上昇させることになった。
発明であり、等価回路におけるインダクタンスＬ２およ
びキャパシタンスＣ２は校正器の二次的小空間の持つ等
価質量および等価バネ定数に対応する。ここで、Ｃ１と
Ｌ２で決められる共振周波数ｆ ２ ＝ １／２Ｗ、／
「閣］ をｆｌより大きく設定することによりｆ１以」
二の周波数でＣＩの両端のインピーダンスが上昇し、結
果的に、同周波数帯域でＥｌ′がＥｌよりも大きくなる
。即ち、二次的小空間を形成したことにより小空間の音
圧を上昇させることになった。
ただし、上記の第８図に示す等価回路では、共振回路が
インダクタンスおよびキャパシタンスのみから構成され
でいるため、天外な共振の山や谷が発生する。これを防
ぐために、第９図においては第８図のものに、抵抗Ｒ２
が追加されている。これによって共振が制動され、広い
帯域にわたって本発明による効果が達成される。
インダクタンスおよびキャパシタンスのみから構成され
でいるため、天外な共振の山や谷が発生する。これを防
ぐために、第９図においては第８図のものに、抵抗Ｒ２
が追加されている。これによって共振が制動され、広い
帯域にわたって本発明による効果が達成される。
すなわち、この制動抵抗は小空間と二次的小空間とを結
ぶ音響路に付加した音響的制動材料に対応する。なお、
音響的制動材料とは、グラスウール、不織布、フェルト
などが本目的に適したものとしてあげられる。
ぶ音響路に付加した音響的制動材料に対応する。なお、
音響的制動材料とは、グラスウール、不織布、フェルト
などが本目的に適したものとしてあげられる。
実施例
第１図は第１発明のものの音響回路に音響的制動材を介
在させてなる第２発明の一実施例を示したものであり、
第４図のものと同番号を付した要素は第４図のものと同
様であり、同様に動作する。そして、第１図においては
、高域補償用の二次的小空間８が小空間２のスピーカ３
と対向する壁面に設けられ、その大外さば約１７１０程
度であ１）、その中間に吸音性材料９が配置されている
。この二次的小空間８は前記第８図に基づいて説明した
ように小空間２の共振を防ぐ。
在させてなる第２発明の一実施例を示したものであり、
第４図のものと同番号を付した要素は第４図のものと同
様であり、同様に動作する。そして、第１図においては
、高域補償用の二次的小空間８が小空間２のスピーカ３
と対向する壁面に設けられ、その大外さば約１７１０程
度であ１）、その中間に吸音性材料９が配置されている
。この二次的小空間８は前記第８図に基づいて説明した
ように小空間２の共振を防ぐ。
第２図は吸音性材料を音響路９に設けた二次的小空間８
を有する校正器内部の音圧特性を示したもので、第６図
に見られるような急激な谷が見られない。このように小
空間内の音圧の周波数変化が少ない校正器を使用するこ
とによって、精度の良い特性差の補正かできるようにな
り、音響強度の測定精度そのものを高めることがで鰺る
。
を有する校正器内部の音圧特性を示したもので、第６図
に見られるような急激な谷が見られない。このように小
空間内の音圧の周波数変化が少ない校正器を使用するこ
とによって、精度の良い特性差の補正かできるようにな
り、音響強度の測定精度そのものを高めることがで鰺る
。
尚、上記は２つのマイクロホンを直接校正する校正器に
関する実施例であるが、第５図に示すような間接的にマ
イクロホンの特性差を計測する場合においても同様であ
る。さらに、二次的小空間８はは小空間内のどこに配し
ても良いが、スピーカと対向する壁面に配するのが最も
効果的である。また、第１図では、信号発生器ならびに
増幅器を校正器の外に配しているが、それらを校正器の
内部に配しても同様の結果が得られる。また、特性差計
測装置を特別に用意しなくとも音響強度計測装置自体に
その機能が含まれている場合には、本発明の校正器を有
効に使用することが可能である。
関する実施例であるが、第５図に示すような間接的にマ
イクロホンの特性差を計測する場合においても同様であ
る。さらに、二次的小空間８はは小空間内のどこに配し
ても良いが、スピーカと対向する壁面に配するのが最も
効果的である。また、第１図では、信号発生器ならびに
増幅器を校正器の外に配しているが、それらを校正器の
内部に配しても同様の結果が得られる。また、特性差計
測装置を特別に用意しなくとも音響強度計測装置自体に
その機能が含まれている場合には、本発明の校正器を有
効に使用することが可能である。
発明の効果
以上のとおりであり、本発明は小空間内に併設された高
域補償用の二次的小空間により、小空間のみでは達成さ
せられない高音域での周波数特性の改善がなされており
、広い周波数範囲にわたって正確な校正を行なうことが
できる。
域補償用の二次的小空間により、小空間のみでは達成さ
せられない高音域での周波数特性の改善がなされており
、広い周波数範囲にわたって正確な校正を行なうことが
できる。
第１図は本発明の第２発明の一実施例を示す断面図、第
２図は第１図の校正器の内部における音圧の周波数特性
の一例を示す線図、第３図は、２つのマイクロホンを用
いた音響強度計測用プローブを示す正面図、第４図およ
び第５図は従来のマイクロホン特性差補正用校正器を示
す断面図、第６図は第４図または第５図に示す校正器の
内部における音圧の周波数特性の一例を示す線図である
。＠７図は第４図または第５図に対応する等価電気回路
、第８．９図は第１図に対応する等価電気回路である。 １：校正器 ２：校正器内の小空間 ３：スピーカ ４：校正信号発生器 ５：増幅器 ６ａ、６ｂ：マイクロホン７：特性差計
測装置 ８：二次的小空開９：音響制動材料
２図は第１図の校正器の内部における音圧の周波数特性
の一例を示す線図、第３図は、２つのマイクロホンを用
いた音響強度計測用プローブを示す正面図、第４図およ
び第５図は従来のマイクロホン特性差補正用校正器を示
す断面図、第６図は第４図または第５図に示す校正器の
内部における音圧の周波数特性の一例を示す線図である
。＠７図は第４図または第５図に対応する等価電気回路
、第８．９図は第１図に対応する等価電気回路である。 １：校正器 ２：校正器内の小空間 ３：スピーカ ４：校正信号発生器 ５：増幅器 ６ａ、６ｂ：マイクロホン７：特性差計
測装置 ８：二次的小空開９：音響制動材料
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１個毎のマイクロホンをそれぞれ挿入、または２個
のマイクロホンを同時に挿入する小空間と、その小空間
に校正用信号音場を発生するスピーカとを有するマイク
ロホン特性差補正用校正器において、その小空間に連通
させて小空間の共振周波数よりも高い共振周波数を有す
る二次的小空間を形成したことを特徴とする特性差補正
用校正器。 ２、１個毎のマイクロホンをそれぞれ挿入、または２個
のマイクロホンを同時に挿入する小空間と、その小空間
に校正用信号音場を発生するスピーカとを有するマイク
ロホン特性差補正用校正器において、その小空間に連通
させて小空間の共振周波数よりも高い共振周波数を有す
る二次的小空間を形成し、かつその２つの小空間を結ぶ
音響路に音響的制動材を介在させたことを特徴とする特
性差補正用校正器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338488A JPH01217216A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 特性差補正用校正器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4338488A JPH01217216A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 特性差補正用校正器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01217216A true JPH01217216A (ja) | 1989-08-30 |
| JPH0515972B2 JPH0515972B2 (ja) | 1993-03-03 |
Family
ID=12662320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4338488A Granted JPH01217216A (ja) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | 特性差補正用校正器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01217216A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010026724A1 (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | ダイトロンテクノロジー株式会社 | マイクロフォンの検査装置及び検査方法 |
| JP2011166425A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | A & D Co Ltd | 平面進行波音場生成装置、この装置を用いた音響センサ試験装置及び指向性スピーカ |
| WO2014043241A1 (en) * | 2012-09-14 | 2014-03-20 | Robert Bosch Gmbh | Microphone test fixture |
| WO2016135868A1 (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 | センサ評価装置、センサ評価システム及びセンサ評価方法 |
| EP3240308A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-01 | Interacoustics A/S | Microphone calibration compensation from coupler transfer function |
| JP6420014B1 (ja) * | 2018-06-06 | 2018-11-07 | リオン株式会社 | 音響校正器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108663114A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-10-16 | 庄明磊 | 一种利用共振原理放大机械振动进行精密检测的设备 |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP4338488A patent/JPH01217216A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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